基于CGE模型的碳税政策双重红利效应研究

李毅 石威正 胡宗义

摘 要：以2017年投入产出表为基础，编制了社会核算矩阵，通过可计算一般均衡（CGE）模型系统地分析了在不同碳税水平下碳税征收对能源-经济-环境系统的影响，进而揭示碳税政策的实施能否实现环境保护与经济发展的双重红利效应。研究结果显示，征收碳税能够减少化石能源的消费，促进二氧化碳排放量的减少，且随着碳税水平的提高，其降碳效果更加明显。同时，征收碳税有助于产业结构转型，但对经济增长、居民消费与企业收入具有显著的负向冲击。在短期内，碳税政策无法实现降碳促增的双重红利效应。因此，为实现环境保护与经济发展的双赢局面，在实施碳税政策的同时应该辅以合理的经济政策。

关键词： 碳税;能源-经济-环境系统;双重红利;可计算一般均衡模型

中图分类号：F224， X196  文献标识码： A    文章编号：1003-7217（2021）04-0082-08

一、引 言

气候变暖、温室效应已经成为全球性问题。作为世界上碳排放总量最大的国家，中国政府于2010年在哥本哈根气候大会上承诺，2020年降低碳排放量45%-50%，目前已经提前3年完成。为积极应对气候变化，塑造中国负责任大国形象，推动构建人类命运共同体，习近平总书记在第七十五届联合国一般性辩论上宣布，中国力争2030年前二氧化碳排放达到峰值的目标与努力争取于2060年前实现碳中和的愿景，并在气候雄心峰会上宣布国家自主贡献的新举措。做好碳达峰、碳中和工作被建议列为“十四五”时期的重点任务之一。因此，在“十四五”时期乃至未来很长一段时间，减排降碳、低碳发展都将是中国环境治理甚至是国家治理、社会治理的一个重要课题。在全球疫情肆虐、世界经济下行压力加大的背景下，如何统筹经济发展与减污降碳的相关工作便成为中国亟需解决的重大发展问题。在众多应对气候变化的政策措施中，碳税被认为是最可行的减排措施之一[1]，也被看作是减排的最优经济手段[2]。因此，研究碳税对中国经济发展和环境保护的影响具有重大的现实意义。

随着全球气候环境形势日益严峻，联合国于1987年提出可持续发展的理念，使得国外诸多学者开始关注环境保护与经济发展的双赢问题，探寻绿色发展之道。伴随中国经济发展与环境资源之间的深层次矛盾日益尖锐，环境承载力已达到或接近上限。环境污染对经济发展的负反馈效应已经成为新常态下中国经济发展面临的最严重挑战之一。中国政府为实现经济的可持续发展，实行了一系列促进经济发展和生态环境保护双赢的环境经济政策。党的十九大报告提出：必须坚持质量第一、效益优先，以供给侧结构性改革为主线，推动经济发展质量变革、效率变革、动力变革，提高全要素生产率[3]。碳税政策是中国政府积极参与全球气候治理，符合中国国情的有效环境经济政策。在践行可持续发展过程中碳税政策调适带来的政策有效性将是众多学者研究的重点之一。

“双重红利（Double Dividend）”理论是由Tullock提出的“额外收益”理论发展形成[4]，指实施环境税的情况下，能够实现经济与环境的双赢发展，既保护生态环境又促进社会经济发展。在众多的环境经济政策中，碳税被认为是最有效的减排措施之一而被广泛提倡。碳税首先在瑞典、挪威、荷兰、丹麦、芬兰以及意大利等北欧国家开始实施，随后于1992年由欧盟对该政策进行推广，主要是根据能源产品中的碳含量征收碳税。关于碳税的政策效应方面，由于国外更早地征收碳排放税，也积累了大量研究数据。因此，国外学者对碳税政策效应的研究起步较早，研究更为深入。学者们对碳税的减排效果及其对能源消耗的影响，主要基于现有的碳价格水平和通过仿真设置不同的碳价格水平这两个方面展开。一些学者发现碳税的影响效应具有异质性，能够使人均碳排放量降低，却使能源部门的碳排放量大幅增加[5]。出现这种现象的主要原因在于北欧国家对重污染企业实行免税政策，这极大地削弱了碳税政策的实施效果。正是由于碳税政策可能与其他经济政策所产生效果相左，导致碳税尽管能够对环境污染具有一定的改善作用[6]，但其对经济发展的影响并不明显[7]。另外，一些学者采用仿真模拟的方法评估碳税的影响效应，结论不尽相同。一部分学者认为碳税确实可以有效减少污染物的排放[8， 9]，但这种减排效应是以经济社会的收缩作为代价的[10]。另一部分学者的研究得到了相反的结论，发现碳税的征收可以实现节能减排与经济社会发展的“双重红利”[11]。Tian等发现碳税的影响具有行业异质性，促进了清洁型企业的发展，但使得碳密集型企业的收入受到较大的负面影响[12]。

一项新政策的实施，人们必然会关注其对经济社会的影响，受制于碳税政策实施时间较短，对能源-经济-环境系统综合影响的数据尚未披露，因此利用中国数据对碳税政策效应的研究尚不充分。一些学者研究了与碳税政策相关的环境政策。如Tian等发现环保约谈的确对当地空气质量有显著的改善作用，然而这种改善多是“临时性改善”，当环保约谈期结束后，环境污染立即会产生“报复性反弹”[12]。相似的效应也存在于中央环保督查[13]，机动车单双号限行[14]，G20峰会、两会、大阅兵、重要国家领导人访华等“政治性蓝天”[15]。究其原因在于经济发展与环境保护存在矛盾，地方出于“经济锦标赛”的动机，选择了以破坏环境为代价来发展经济[16]。利用国内数据研究碳税政策效应，主要以采用CGE模型進行政策效应的仿真模拟为主，根据目前的研究，学者们对碳税政策形成了一些深刻认识。碳税政策可以有效减少当前中国碳排放量[17];但是，对经济的确会产生一系列不利影响[18];选择合理的碳税的实现路径，碳税政策对经济的影响会随时间的推移而逐步减弱[19]。因此，在为保护环境而征收碳税的同时，政府需要更进一步推进其他领域的减税降费，以对冲碳税对经济的不利影响[20]。亦有部分学者研究了碳税政策的地区异质性，发现碳税政策对资源密度较高地区宏观经济的影响大于资源密度低的地区，对欠发达地区的影响大于对发达地区的影响[21]。

长期以来，中国经济发展过度依靠“高投入，高产出，高污染”的粗放型发展方式，由此导致了环境污染、资源浪费、效率低下等严重问题，使经济发展不可持续。碳税的本质实际上是调控不同行业的资源分配，利用政府行为这只“看得见的手”的调控作用，限制重污染行业的发展，促进清洁型行业的发展，使得清洁型行业对重污染行业产生替代效应。让市场这只“看不见的手”对资源配置的决定性作用发挥得更加充分，从而使中国经济实现更高质量的发展。然而，目前针对中国碳税政策的行业异质性的研究尚不充分，存在进一步拓展的空间。此外，中国的CGE模型建模尚处于起步阶段，模型结构以及相关参数的选取多参考发达国家已有的研究成果，缺少本土化的实证分析，许多基础性的工作仍未完成。因此，本文构建CGE模型深入分析碳税征收对能源-经济-环境的影响，为中国统筹环境保护与经济发展的相关工作提供理论依据与逻辑支撑。

二、CGE模型设定与数据基础

（一）CGE模型的设定

碳排放一般均衡模型是可计算一般均衡（Computable General Equilibrium，简称CGE ）模型的延伸，本文构建的CGE模型是研究碳税政策和经济发展的可计算一般均衡模型，主要包括生产模块、收入支出模块、贸易模块、碳税模块和均衡模块。通过该模型可以分析碳税政策对经济发展中的相关变量进行定量分析，是研究碳税影响宏观经济变量的有效工具。

1. 生产模块函数。

本文生产函数采用常替代弹性函数（Constant Elasticity of Substitution，CES）进行合成，根据国内外众多学者对CES生产函数中，把劳动力、资本和能源合成的方式，更符合我国经济发展的实际情况。

（二）社会核算矩阵的构建与参数设置

社会核算矩阵（Social Accounting Matrix）简称SAM表。该表是CGE模型的数据基础，以投入产出表为基础进行编制，主要描述了宏观国民经济中各个账户之间的供应以及平衡关系。投入产出表的编制较为复杂，需要耗费大量的人力物力等，目前我国统计局公布的最新数据为2017年投入产出表，同时参考《2017年中国财政年鉴》以及《2017年中国统计年鉴》相关基础数据，在此基础上更新编制2017年的SAM表。为研究碳税政策对各个行业的影响，本文对所有部门进行合并整理为11个具有代表性的部门，包括农业、采掘业、轻工业、制造业、服务业、建筑业、交通运输业、火电、煤炭、石油和天然气。对于缺失数据，本文采用近似估计的方法获取，并采用直接交叉法调平不平衡的SAM表。模型生产函数替代弹性系数参考了郭正权等[23]的取值。对于CGE模型的其他相关参数的获取，主要参考前人的一些研究成果。

（三）碳税理论与模型情景设定

1. 碳税理论。

碳税是减少有害排放、治理污染的有效环境税。按照Polluter-Pays Principle原则，将环境污染产生的成本附加到产品的价格中，即对产生污染排放的企业征收环境税，加强企业的社会成本意识，以解决外部不经济的现状。根据产生的二氧化碳排放量进行征税，一般征收方式为按照化石能源的数量以及其对应的碳排放系数进行征收。碳税的实施不仅仅是治理环境，更重要的是转变了企业的生产方式以及居民的消费模式，以实现减少污染、保护环境的目标。

2. 碳税政策模拟设定。

经济发展需要投入相应的资源，资源使用的增加又会使得污染排放越来越严重。控制碳排放对经济可持续发展以及生态环境的保护至关重要，碳排放量逐年增加的问题亟待解决。本文为研究不同碳税政策对我国经济发展的影响，特别是对经济增长以及居民储蓄等宏观经济变量的影响。假设了三种碳税征收情景，分别按照征收价格增加为10元/吨、30元/吨和50元/吨进行征税。征收碳税尤其会对二氧化碳排放密集的产业的生产成本产生较大的影响，通过考察设定模型中的各个变量在不同碳税水平下发生的变化，从而进一步分析碳税政策的实施对经济发展的影响。

三、实证模拟分析

（一）碳税征收对环境污染的影响

由图1可以看出，征收碳税以后，二氧化碳减排量明显增加，且随着碳税水平的提高而增加。碳税水平越高，二氧化碳排放减少得就越多，即减排效果愈加明显，治理环境污染的效果更加明显。这是由于随着碳税政策的实施，带动了化石能源价格的上涨，企业生产减少了石油、煤炭、天然气等化石能源的使用量，进一步降低了二氧化碳排放量。当征收10元/吨的碳税时，碳减排量减少了5.37%，征收30元/吨的碳税时，碳减排量减少了12.26%，征收50元/吨的碳税时，碳减排量减少了19.68%。可见，碳税政策的实施对减排效果明显。碳税政策的实施提高了化石能源的价格，也就加大了企業的生产成本，企业通过技术创新等手段减少了化石能源的使用，从而进一步减少了二氧化碳的排放，减少了对生态环境的损害。

（二）碳税征收对能源消费的影响

不同的化石能源由于二氧化碳排放系数不同，所征收的税率也不同。表1分析了分别征收10元/吨、30元/吨和50元/吨碳税的情况下，对煤炭、石油以及天然气从价税率和碳减排的影响。从表1可以看出，随着征收碳税越来越高，煤炭税率、石油税率以及天然气税率都在随之增加。其中，对煤炭税率影响最大，天然气税率次之，石油税率影响最小，碳税政策的实施对煤炭税率的影响远高于石油和天然气税率。当征收50元/吨的碳税时，煤炭税率为20.15%，而石油税率仅为1.34%，天然气税率为2.06%。这是由于石油和天然气中只含有极少量的碳元素，而煤炭在我国能源消费中，占据主导地位，煤炭的消耗产生大量的二氧化碳，成为我国碳排放量的主要来源。

由表2可以看出，煤炭贡献远远高于石油贡献和天然气贡献，尽管随着碳税水平的不断增加。煤炭贡献呈现减少的趋势，石油贡献和天然气贡献呈现上升的趋势。煤炭贡献在10元/吨的碳税水平下为98.72%，50元/吨的碳税水平下为98.27%;石油贡献在10元/吨的碳税水平下为1.03%，在50元/吨的碳税水平下为1.44%;天然气贡献在10元/吨的碳税水平下为0.25%，在50元/吨的碳税水平下为0.29%。煤炭贡献依旧占据主导地位，远高于石油贡献和天然气贡献。可见煤炭为主导的能源消费结构中，呈现出煤多、气少油不足的现象。尽管实施碳税政策，也无法改变大量消耗煤炭的事实。减少碳排放量的根本措施，还是要加快技术创新，提高资源利用率，开发新能源，发展低碳能源技术，从而改变以煤炭为主导的能源消费结构。

由表3可知，在不同碳税水平下化石能源消费的变化情况，煤炭、石油和天然气的消费量在不同的碳税水平下均呈现下降趋势。其中，煤炭消费量的下降速度最快，石油与天然气的下降速度最小。这表明，碳税政策的实施，有效地改善了煤炭的消费状况。主要原因是征收碳税，对于含碳量最高的煤炭影响最大，使其价格增加较多，企业为了控制生产成本，在生产的过程中不得不减少煤炭的使用。碳税水平越高，煤炭的消费量也就越少，这无疑减少了企业产生的碳排放量。

（三）碳税征收对经济发展的影响

征收碳税不仅仅对碳减排、化石能源消耗等产生影响，也会对国民经济的发展产生影响。征收碳税首先会对投入要素价格、部门价格产生影响，从而改变各部门产出价格、产品的数量等，进一步影响到居民、企业以及政府的收入、储蓄投资等。人们也会对GDP、居民福利以及企业经济的变化情况关注较多，本文将从这些角度来分析碳税政策对宏观经济产生的影响。

1. 碳税征收对 GDP的影响。

从图2分析可知，碳税政策的征收对GDP的影响是负面的，从10元/吨时减少0.04%，30元/吨时减少0.11%，到50元/吨时减少0.26%。随着征税力度的增大，负面影响也越来越大。其主要原因是征收碳税抑制了二氧化碳的排放，增加了化石能源价格，尤其对资源类企业以及高耗能企业，生产成本增加，在没有其他转移支付的情况下，总产出必然会大幅度减少。产品价格上升，产出下降，居民消费减少，政府消费增加，总的消费在减少;居民、政府储蓄增加，占比较大的企业储蓄减少，总的储蓄也在减少;价格上涨导致净出口额下降，总体来说国民生产总值下降。

对高耗能行业的抑制有利于调整国民经济结构，在总产出下降的情况下，企业必然会寻求新的生产技术，或者转型到新的低碳排放生产领域，这种调整会使得GDP损失减少，重新促进经济发展。

2. 碳税征收对产业结构的影响。

已有的实践经验表明，合理的产业结构是促进减排、改善环境、发展经济的重要保障，形成低耗能、低污染的生产方式也是各个国家节能减排治理环境污染的重要举措，以下从产业结构层面来探讨碳税政策实施对环境的影响。目前我国的经济产业结构第一产业结构比重较小，第二、三产业结构比重较大。尤其，第二产业中包含一些污染排放较多的工业，是化石能源消耗的主要行业，也成为二氧化碳排放的主要来源，也对环境造成了较大的负面影响。同时，工业的发展也是我国经济的重要支柱，在经济增长中起到关键性作用。碳税政策的实施也必然会给工业的发展带来一定的冲击，因此必须征收合理碳税的实施，才能在实现减排效果，优化现有的环境状况的同时，又能不影响经济的发展。本文利用CGE模型分别模拟了征收碳税10元/吨、30元/吨和50元/吨三种情境下，我国不同产业的发展变化。

由表4分析可知，当征收碳税时，分别在10元/吨、30元/吨和50元/吨的情景下，农业、轻工业和服务业的部门产出均呈现上升趋势，采掘业、制造业、建筑业、交通运输业、火电、煤炭、石油和天然气的部门产出呈现下降趋势。其中，农业、轻工业和服务业部门虽然在上升，但上升幅度都很小，这也与所在行业基本不存在碳消费有关。而对于一些生产活动中需要消耗化石能源的产业，在征收碳税的情况下，导致能源价格逐步增加，企业为了控制生产成本，只能减少对能源的消耗，从而使得部门产出下降。其中，采掘业、煤炭部门的下降幅度最大，这是因为其高耗能的行业特征，对能源的依赖性很强，碳税价格越高，对其影响越大，产出下降幅度也就越大。

由上述分析可以看出，碳税政策影响较大的主要是对环境污染影响较大的第二产业部门，导致其价格上涨的同时产出减少，使得资本、劳动力等生产要素流向第三产业，带动了第三产业的发展，提升了第三产业在产业结构中的比重，减少了第二产业比重，达到优化产业结构、减少环境污染的目的。因此，要减少碳排放量，改善环境，就必须促进产业结构转型，适度调整第二产业与第三产业比重。近年来，我国第三产业发展迅速，但与发达国家相比仍然存在一定的差距，发达国家的第三产业在国民经济中占据更大的比重。促进以第二产业为主的结构向以第三产业为主的产业结构转型，是减少二氧化碳排放量、净化环境、实现经济可持续发展的重要举措。

3. 碳税征收对居民收入和消费的影响。

从图3分析可知，碳税政策的征收对居民收入是正面的。从10元/吨时增加0.21%，30元/吨时增加0.57%，到50元/吨时增加0.90%。随着征税力度的增大，负面影响也越来越大。居民的收入主要由三部分構成：提供劳动要素获得的收入、提供资本要素获得的收入和政府转移支付获得的收入。当征收碳税时，由于能源价格上升，企业减少资源使用的同时会投入更多的人力资本，这就增加了居民劳动要素的收入。我国资源分布并不均衡，假设居民的资本要素收入变化不大。由于政府征税后，政府收入必然增加，对居民的转移支付也会随之增加，因此，随着碳税水平的不断提高，居民收入也在逐步增加。

碳税政策的征收对居民消费的影响是负面的，从10元/吨时减少0.32%，30元/吨时减少0.41%，到50元/吨时减少0.59%。居民消费主要受两大因素的影响。首先，征收碳税，能源价格以及各个部门的产品价格上升，产出量减少，相应的居民消费也就会随着下降;其次，居民收入的增加，又会刺激居民消费。在二者共同作用下，导致居民消费水平下降，且随着碳税水平的增加，居民消费下降幅度也在增加。

4. 碳税征收对企业收入的影响。

由图4分析可知，征收碳税政策对企业收入的影响是负面的，从10元/吨时减少0.11%，30元/吨时减少0.32%，到50元/吨时减少0.63%。随着征税力度的增大，负面影响也越来越大。在发展低碳经济的背景下，如何实现节能减排的目标，不仅仅是我国发展低碳经济的关键，也是企业能否提高市场竞争力的重点所在。碳税政策使得企业面临能源成本加大的同时，为了提高产量，增加企业收入，就需要投入较大的科技成本，这对企业的转型与发展都是巨大的挑战。随着碳税水平的提高，迫使企业从传统技术转变为低碳技术，当企业投入的技术成本与碳税总额低于传统技术时投入的碳税总额时，企业便可以消除碳税过高给企业收入带来的负面影响。

四、结论与政策建议

本文运用CGE模型研究了在不同碳税水平下碳税对能源-经济-环境系统的影响，重点分析征收碳税对二氧化碳排放、能源结构、经济增长以及居民消费等方面的影响，得到如下几点结论：（1）征收碳税有助于二氧化碳排放量的减少，且随着征税水平的提高，其降碳效果越明显;（2）征收碳税对不同化石能源的税率以及消费量影响不同，煤炭消费量减少得最多，其次是天然气和石油消费量;（3）随着碳税水平的提高，居民收入在增加，产业结构得到優化，但对经济增长、居民消费以及企业收入存在显著的负向冲击。在短期内，碳税政策无法实现降碳促增的双重红利效应。因此，为实现环境保护与经济发展的双赢局面，在实施碳税政策是同时应该辅以合理的经济政策。

据此，本文提出下述建议：（1）制定合理的碳税。碳税越高，减排效果越好，越有利于第一重红利的实现。但是，对经济发展的负面影响也越大，不利于第二重红利的实现。因此，建议在征收碳税初期，以较低的碳税水平开始征税，结合实际情况，寻求能够实现双重红利的最优点。（2）实施差异化的碳税政策。政府可以针对不同行业有差异地制定碳税，根据各个行业的特征实施多种税率，对资源依懒性强的产业征收更多的碳税，耗能少的产业征收较少的碳税，促进劳动力、资本要素的合理分配，加大产业结构转型力度，将市场中更多的劳动、资本要素投入到第三产业，提高第三产业比重。（3）促进低碳能源的开发，优化能源结构。降低煤炭在我国能源消费中的比重，加强科技研发力度，制定发展新兴能源的政策，促进高新技术在各个能源领域的发展。注重开发新的低碳能源，例如太阳能、核能和风能等，鼓励支持创新各类低碳节能产品，对低碳绿色生产的企业降低税收，对低碳技术科研研究提供资金补助等。（4）深化碳税制度改革，促进经济发展。碳税政策的实施对GDP、居民消费、企业收入等宏观经济变量仍然存在负向影响，这就需要进一步完善碳税政策。在经济可持续发展的背景下考虑碳税政策的制定和实施，实现经济社会福利与减排等多重目标，就要不断地调整碳税政策。

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（责任编辑：王铁军）